用python设计一个OS进程与内存管理模拟程序,要求: (1)程序运行后提供一个交互界面或窗口,允许用户输入以下命令并可以滴对命令进行解释执行, creatproc:提交作业命令,要求用户提供作业估计运行时长和内存大小需求。该命令的解释执行过程为对该作业创建对应的进程,完成PCB建立、存储空间分配等工作。(既执行OS的创建进程原语) killproc 进程号:终止进程命令。该命令的解释执行过程为对进程进行撤销,回收存储空间和PCB。 iostrartproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于运行状态的进程进行阻塞操作,进程状态转为阻塞状态。 iofinishproc 进程号:阻塞进程命令。该命令的解释执行过程为对处于阻塞状态的进程进行唤醒操作,进程状态转为就绪状态。 psproc:显示所有进程状态命令。该命令的解释执行过程为显示出所有进程的状态信息,主要包括进程id,进程状态,存储空间地址。 mem:显示内存空间使用情况信息。该命令的解释执行过程为显示内存空间的占用和空闲情况。

时间: 2024-04-06 16:29:22 浏览: 22
以下是一个简单的Python程序,实现了一个简单的OS进程与内存管理模拟程序。程序提供了一个命令行界面,支持creatproc、killproc、iostrartproc、iofinishproc、psproc和mem等命令的解释执行。具体实现细节如下: 1. 程序使用一个列表proc_list来维护所有的进程。每个进程用一个字典来表示,包括进程id、运行时长、内存大小、状态等信息。 2. 内存空间使用情况信息使用一个元组变量mem来表示,第一个元素表示已使用的空间大小,第二个元素表示总空间大小。 3. creatproc命令会提示用户输入作业的运行时长和内存大小需求,并创建一个新的进程,将其加入proc_list中。同时,程序会尝试为这个进程分配内存空间。 4. killproc命令会提示用户输入要终止的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其从proc_list中删除。同时,程序会释放该进程占用的内存空间。 5. iostrartproc命令会提示用户输入要阻塞的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其状态设置为阻塞状态。 6. iofinishproc命令会提示用户输入要唤醒的进程id,然后遍历proc_list,找到对应的进程,并将其状态设置为就绪状态。 7. psproc命令会遍历proc_list,显示出所有进程的状态信息。 8. mem命令会显示出内存空间的占用和空闲情况,以及每个进程所占用的内存空间。 ```python # -*- coding: utf-8 -*- # 进程状态常量 PROC_STATUS_RUNNING = "Running" PROC_STATUS_BLOCKED = "Blocked" PROC_STATUS_READY = "Ready" # 内存空间大小 MEM_SIZE = 1024 # 初始化内存空间 mem = (0, MEM_SIZE) # 进程列表 proc_list = [] # 创建进程 def creatproc(): runtime = int(input("请输入作业估计运行时长:")) mem_size = int(input("请输入内存大小需求:")) proc_id = len(proc_list) + 1 proc = {"id": proc_id, "runtime": runtime, "mem_size": mem_size, "status": PROC_STATUS_READY} proc_list.append(proc) print("进程创建成功,进程id为%d" % proc_id) allocate_mem(proc) # 终止进程 def killproc(): proc_id = int(input("请输入要终止的进程id:")) for i in range(len(proc_list)): if proc_list[i]["id"] == proc_id: proc = proc_list.pop(i) free_mem(proc) print("进程终止成功") return print("未找到对应的进程") # 阻塞进程 def iostrartproc(): proc_id = int(input("请输入要阻塞的进程id:")) for proc in proc_list: if proc["id"] == proc_id: proc["status"] = PROC_STATUS_BLOCKED print("进程阻塞成功") return print("未找到对应的进程") # 唤醒进程 def iofinishproc(): proc_id = int(input("请输入要唤醒的进程id:")) for proc in proc_list: if proc["id"] == proc_id: proc["status"] = PROC_STATUS_READY print("进程唤醒成功") return print("未找到对应的进程") # 显示所有进程状态 def psproc(): print("进程id\t进程状态\t存储空间地址") for proc in proc_list: print("%d\t%s\t%d~%d" % (proc["id"], proc["status"], proc["mem_start"], proc["mem_start"] + proc["mem_size"] - 1)) # 显示内存空间使用情况 def mem(): print("内存空间使用情况:") print("已使用空间:%d/%d" % (mem[0], mem[1])) print("进程id\t进程占用空间") for proc in proc_list: print("%d\t%d" % (proc["id"], proc["mem_size"])) # 为进程分配内存空间 def allocate_mem(proc): global mem mem_start = -1 for i in range(MEM_SIZE - proc["mem_size"] + 1): if sum(1 for p in proc_list if i <= p["mem_start"] + p["mem_size"] <= i + proc["mem_size"]) == 0: mem_start = i break if mem_start >= 0: proc["mem_start"] = mem_start mem = (mem[0] + proc["mem_size"], mem[1]) print("为进程分配内存空间成功") else: proc_list.pop() print("为进程分配内存空间失败") # 释放进程占用的内存空间 def free_mem(proc): global mem mem = (mem[0] - proc["mem_size"], mem[1]) for p in proc_list: if p["mem_start"] > proc["mem_start"]: p["mem_start"] -= proc["mem_size"] # 命令行界面 while True: cmd = input("请输入命令:") if cmd == "creatproc": creatproc() elif cmd.startswith("killproc"): killproc() elif cmd.startswith("iostrartproc"): iostrartproc() elif cmd.startswith("iofinishproc"): iofinishproc() elif cmd == "psproc": psproc() elif cmd == "mem": mem() else: print("未知命令") ``` 这个程序只是一个简单的模拟,实际的OS进程与内存管理是非常复杂的,需要考虑很多细节,例如进程优先级、调度算法、内存碎片整理等等。此外,Python并不是一个最佳的选择,因为Python的运行效率相对较低,而且无法直接访问底层硬件。因此,实际的OS进程与内存管理通常会使用C/C++等语言进行实现。

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